共轭聚合物的侧链对有机场效应晶体管性能的影响

发布时间：2017-11-22 13:17

  本文关键词：共轭聚合物的侧链对有机场效应晶体管性能的影响

  更多相关文章： 侧链 半氟链 芳香基团 共轭高分子 有机场效应晶体管

【摘要】：有机场效应晶体管(OFET)具有成本低、质量轻、可溶液加工等特点近年来引起了人们的广泛关注。最近几年来,由于众多科研工作者在分子的设计和器件的优化方面的不断努力,以有机共轭聚合物为半导体材料的有机场效应晶体管取得了突破性的进展,其场效应迁移率达到了10 cm2 V-1 s-1以上,已经达到了和无定形硅器件相媲美的程度。在分子设计方面,大部分的研究主要集中在设计新的聚合物共轭骨架。不过最近几年有越来越多的科研工作者将目光转移到分子侧链的研究,这主要是由于侧链能影响聚合物的分子堆积以及膜的形貌。本论文主要研究了侧链对有机场效应晶体管性能的影响。(1)我们设计合成了两个以吡咯并吡咯二酮(DPP)为骨架的窄带隙聚合物PFDPP-BT和PDPP-BT,其中PFDPP-BT含有一条半氟链的侧链。不含氟链聚合物PDPP-BT的合成被用来对比来研究氟链对薄膜形貌以及载流子迁移率的影响。两个材料的紫外吸收和电化学性质相似,但基于这两个材料的器件性能差别较大,含氟链材料PFDPP-BT空穴迁移率是不含氟链材料PDPP-BT的3倍。通过原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)表征发现含有氟链的材料PFDPP-BT的薄膜有更好的形貌和结晶性,这也是导致其性能较好的原因。(2)为了进一步了解侧链对共轭聚合物材料性能的影响,我们设计合成了三个含有芳香基团的异靛蓝单体,通过与几个常见的给体Stille交叉偶联反应得到5个聚合物材料PDTII-DT、PDTII-TVT、PTII-DT、PDTII-TVT和PNDIII-TT。通过物理和化学方法研究了这几种材料的性质,并将其应用在有机场效应晶体管中。5个聚合物的场效应性能都比较差,最高只有约0.15 cm2 V-1 s-1左右。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN386;O631

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本文编号：1214830